信息必刷卷01(福建专用)-2025年中考物理考前信息必刷卷
2025-03-24
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内容正文:
绝密★启用前
2025年中考考前信息必刷卷01(福建专用)
物 理
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
考情速递
中考·新动向:目前中考的趋势是情境化题目增多,最近的中考试卷中出现了大量与实际生活、科技应用相关的情境题,如高铁、太空舱、浮式起重机等,要求学生能够将物理知识应用于实际情境中。另外现在的中考试卷中大量使用了图像、图表和实验装置图,要求学生具备较强的图像分析和数据处理能力。
中考·新考法:未来的中考物理试题将更加注重与实际生活的结合,尤其是科技应用、环境保护等热点话题。实验题将不仅考查学生的实验操作能力,还会增加对实验设计、数据分析和结论推导的考查。物理与化学、生物、地理等学科的结合将更加紧密,要求学生具备跨学科的综合能力。
命题·大预测:本卷中大量题目与实际生活、科技应用紧密结合,些题目不仅考查学生对物理知识的掌握,还要求他们能够将知识应用于实际情境中。多道题目配有图像或图表,如第4题的皮球运动轨迹图、第8题的玩具鸭浮力图等,考查学生的图像分析能力。部分题目涉及跨学科知识,如第17题的太阳能电池能量来源,结合了物理与天文学知识。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、(本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.2024年7月我国航展中展示了运-20 在低空中释放出干扰弹的过程,如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹,当敌方导弹跟踪来袭时,放出的高温干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向,从而脱离原定的袭击目标。这种干扰弹主要辐射的是( )
A. 次声波 B.超声波
B. 紫外线 D.红外线
2.如图所示,编钟是我国春秋战国时代的乐器.下列说法中错误的是( )
A. 敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的
B. 敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度不同
C. 敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音
D. 人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同
3.福州美食的制作中蕴含着许多物理知识,以下分析正确的是( )
A. 刚出锅的卤煮很烫,是因为它含有的热量多
B. 酥脆的春卷飘香说明分子在不停地做无规则运动
C. 蒸煮粽子的过程是通过做功的方式增加粽子的内能
D. 煮佛跳墙时,汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与热机的压缩冲程相同
4.将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是
A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
5.如图所示,一只大熊猫正抱着一根竹子在镜前欣赏自己的像。此时,它从镜中看到的自身像应该是图中的( )。
A. B. C. D.
6.2024年2月18日,在马来西亚沙阿兰举行的亚洲羽毛球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜马来西亚队,获得团体冠军。下列说法正确的是( )
A.打出去的羽毛球受到重力、球拍的作用力和空气阻力
B.球拍对羽毛球的力使球拍发生了形变
C.羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将处于静止状态
D.羽毛球在空中做曲线运动,说明力可以改变物体的运动状态
7.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B. C. D.
8. 如图所示,水平桌面上两个完全相同的玻璃缸装满了水,水中漂浮着大、小两只材质相同的玩具鸭。甲、乙两图中,水对玻璃缸底的压强分别为p1和p1;玻璃缸对桌面的压强分别为p3和p4;两只玩具鸭受到水的浮力分别为F1和F2;则它们的大小关系为( )
A. p1=p2, p3<p4 , F1=F2 B. p1<p2, p3<p4, F1<F2
C. p1>p2, p3=p4 , F1=F2 D.
9. 高铁站自助检票闸机可实现自动检票。如图所示,当乘客将身份证放在读卡处,系统检测到乘客有当日车票,开关S₁闭合;当摄像头扫描出人脸与身份证照片一致时,开关S₂闭合;此时电动机M才启动,闸门打开乘客通过。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
10. 如图电路,闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,灯L1突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数为零。此过程出现的故障是
A. L1短路
B. L1灯丝烧断
C. 导线a或b开路
D. 导线c或d开路
11. 太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A. 用天平测物体质量
B. 用哑铃锻炼手臂肌肉
C. 用弹簧测力计测量摩擦力
D. 用弹簧拉力器健身
12. 图甲是灵敏电流计,图乙是其内部结构示意图。实验时,当有电流通过灵敏电流计,其指针就会发生偏转。下图中能反映其工作原理是( )
A. B. C. D.
13. 如图所示,关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.甲图中,站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线不会发生触电事故
B.乙图中,同一个插线板上不应同时使用很多大功率用电器
C.丙图中,洗衣机的金属外壳应该接在零线上
D.丁图中,空气开关跳闸,直接将其再次合闸就可以了
14. 学校科技展示活动中,小强同学展示了一辆自己组装的玩具车,它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S₁、S₂和滑动变阻器R₁来改变灯 L的亮度,实现“原地灯光秀”;通过改变直流电动机的转动方向及转速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所示。已知电源电压不变,标有“0.6A”的灯L 电阻, 且不变,定值电阻。 当玩具车在“原地灯光秀”模式工作时,电流表A的最大示数为0.4A。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V
B. 开关S闭合,S₁接2,S₂接2时,玩具车处于“原地灯光秀”模式
C. 开关S闭合, S₁接2, S₂接1时, 玩具车处于“调速前进”模式
D. 玩具车在“定速后退”时,电路消耗的总功率小于 2.4W
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
15.中国高铁正以速度最快、成本最低、运营里程圾长等优势成为“中国制造”的新名片。某趟从郑州东至北京西的高铁列车线路全长692km,运行时间为2h,则该趟高铁列车全程的平均速度约为___________km/h;坐在飞驰的高铁列车上的乘客认为自己是静止的,是以___________为参照物的。
16.“拗九节”是福州特有的民间传统节日,弘扬了中华民族敬老的传统美德。煮“拗九粥”时,是通过_______的方式增大了粥的内能;若煮熟一锅“拗九粥”相当于将5kg的水从20℃加热至100℃,则这锅粥吸收的热量是_______J。【】
17.“天宫课堂”在中国空间站开讲,同学们能通过电视看到空间站的情景是依靠________(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的,空间站通过太阳能电池获得能量,太阳能来自于太阳内部的_________变(选填“核聚”或“核裂”)。
18.无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越___,紧急情况下,应挥动逃生锤的____(A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
19. 一个小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上,图甲表示小球刚接触弹簧的瞬间,图乙表示小球将弹簧压缩至最短的时刻,甲图到乙图的过程中小球速度v与所受的弹簧弹力F的关系图像如图丙所示。该过程小球速度的变化情况是________;弹簧产生的弹力F________小球的重力G(选填“大于”、“小于”或“等于”)时,小球运动速度达到最大。
20.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦),则拉力F2的功率为___________W,物体A和地面之间的摩擦力为___________N。
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.闭合开关,小磁针静止在螺线管左侧,在图中括号内标出电源“+”或“-”极,并用箭头标出图中磁感线方向。
22.如图甲所示,某热心市民正在扶起一个垃圾桶,请在图乙中作出力F对应的力臂l和垃圾桶重力的示意图。
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600演练喷水救火的情景。请你回答:
(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,动能怎样变化?
(2)飞机机翼为什么设计成上表面弯曲,下表面较平的上下不对称的形状?
五、实验题(本题共5小题,每空1分,共30分)
24. 实践小组计划制作一个温度计,设计图纸如图1所示。为挑选合适的液体装入自制温度计内,实践小组对备选液体a和b的吸热性能进行测试,用如图2的实验装置分别加热质量相等的液体a和b,测得的温度随时间变化的图线如图3。
(1)图1中温度计的原理是液体的__________;
(2)图2中温度计的示数为__________℃;
(3)分析图像可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度__________。实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是其温度没有达到__________;
(4)经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a__________,温度变化较快。
25. 图是探究动能大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)实验中,小球的动能由______转化而来,其大小通过木块 M ______来反映;
(2)将同一个小球放在斜面上不同高度,已知h甲 >h乙,这是为了改变小球到达水平面时的 ______;
(3)观察现象,发现图甲中木块最终停在b点位置,图乙中木块最终停在a点位置。分析可得:质量相同的物体,速度越大,动能越______。
26. 如图,在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_____cm、实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在_____;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_____的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是_____;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,光屏上的像会向_____移动;
(4)仍如图乙,蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜移至_____cm的刻度线处,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)如图丙所示,将蜡烛放在P点,若切除凸透镜中间的阴影部分后,再将剩余部分靠拢重新结合在一起,蜡烛能成_____个像。
27. 小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节______,使指针指在分度盘的中央刻度线,天平平衡;
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为______g;
③用量测测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示),该固体的体积为______cm3;
④该固体的密度为______kg/m3;
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水)。
28. 测量未知电阻R阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开后,电流表__________(选填“有”或“没有”)示数;
(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法,只能更改一根导线;____
(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为__________Ω;通过调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压值和电流值,最后算出阻值Rx的平均值,这样做的目的是______;
(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出I-U关系图像,如图丙,其中小灯泡的I-U关系图线是__________(选填“a或b”),你的判断理由是_____;
(5)完成上述实验后,实验小组的同学借助阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值。
①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个表;
②闭合开关,调节滑片的位置,读出此时电压表V和V0的示数分别为Ux和U0;
③未知电阻Rx=__________(用测量量和已知量符号表示)。
六、计算题(本题共3小题,其中29题6分,30题7分,31题9分,共22分)
29. 一款采用增压技术的挂烫机,简化电路如图所示,电源电压为220V,R1、R2是电热丝,R1=60.5Ω。开关S接2、3时处于慢热挡,开关S接3、4时处于速热挡。速热挡功率为1200W,使100mL的水温度从20℃升高到120℃用时40s。求:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)速热过程水吸收的热量;
(2)R2的阻值;
(3)速热过程的加热效率。
30. 浮式起重机又称起重船,它可以利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业。如图甲是某起重船的图片,图乙是它的简化示意图。OB是起重臂,向上提升重物时,起重臂OB保持静止,通过固定在B点的绞车(图中未画出)回收钢缆,将重物吊起。(不计起重臂、绞车和钢缆的重力,不计摩擦,)
(1)某次模拟打捞作业时,密闭长方体实验模型底部嵌入海底淤泥中,顶部到海面的距离为100m。则海水对实验模型顶部的压强为多少Pa?
(2)该实验模型的长为5m,宽为4m,高为5m,总质量为600t。起吊前,先向船舱中注入适量的水,再将钢缆紧紧地连接到绞车上。接着逐渐排出船舱中的水并保持吃水深度不变,当钢缆刚好能拉动实验模型时,停止排水。问此时钢缆对实验模型的拉力为多少?
(3)为了使实验模型脱离淤泥,起重船至少需要向外排出多少的海水?
31. 图是实践小组设计的光控路灯原理图,由控制电路和工作电路组成。光越强,光照度E越大,光敏电阻的阻值随照度E的变化关系如下表所示,是照度的单位。干簧管是不计电阻的单刀双掷开关,当通过线圈的电流时,干簧管的簧片B与A接通;时,簧片B与C接通。已知控制电路电源电压可调,可变电阻可调范围为;工作电路电源电压,灯泡和规格均为“”。
照度
0.1
0.4
0.7
1.0
1.3
1.6
1.9
光敏电阻
30.0
8.0
6.2
5.0
4.4
3.8
3.2
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)当控制电路时,求工作电路消耗的电功率;
(3)若要在时路灯自动调亮,求的调节范围。
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答案及评分标准
一、选择题:本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
D
B
B
C
D
D
C
D
B
C
D
A
B
D
二、填空题:本题共6小题,每空1分,共12分。
15. ①. 346 ②. 列车
16. ①. 热传递 ②. 1.68×106
17. ①. 电磁波 ②. 核聚
18. ①. 大 ②. B
19. ①. 先增大后减小 ②. 等于
20. ①. 0.6 ②. 2
三、作图题:本题共2小题,每小题2分,共4分。
21.
22.
四、简答题:本题共1小题,共4分。
23. (1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小。
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
五、实验探究题:本题共5小题,每空1分,共30分。
24. (1)热胀冷缩 (2)98 (3) ①. 不变 ②. 沸点 (4)比热容较小
25. ①. 重力势能 ②. 被推动的距离 ③. 速度 ④. 大
26. (1)①. 10.0 ②. 同一高度 (2) ①. 放大 ②. 投影仪 (3)上 (4)65 (5)2
27. (1)①. 平衡螺母 ②. 16.4 ③. 20 ④. 0.82×103 (2)①. ②.
28. ①. 没有 ②. ③. 5 ④. 求平均值减小误差 ⑤. a ⑥. 小灯泡的阻值受温度的影响,随温度的升高而增大,不是一个定值 ⑦.
六、计算题:本题共3小题,第29题6分,第30题7分,第31题9分,共22分。
29. 【答案】(1)4.2×104J;(2)121Ω;(3)87.5%
【解析】
【详解】解:(1)由可得水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×100×10﹣6m3=0.1kg
速热过程水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg∙℃)×0.1kg×(120℃﹣20℃)=4.2×104J
(2)当挂烫机处于速热挡时,开关S接3、4,R1和R2并联,R1两端的电压与电源电压相等,等于220V,则R1的功率为
R2的功率为
P2=P速热﹣P1=1200W﹣800W=400W
R2的电阻为
(3)速热过程中消耗的电能为
W=P速热t=1200W×40s=4.8×104J
速热过程的加热效率为
答:(1)速热过程水吸收的热量为4.2×104J;
(2)R2的阻值为121Ω;
(3)速热过程的加热效率为87.5%。
30. 【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)密闭长方体实验模型顶部到海面的距离为100m,则海水对实验模型顶部的压强为
(2)模型顶部的面积
受到海水的压力
模型总质量
则重力
当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型受力平衡,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力为
(3)由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,则排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以
则
由密度公式可知,排开的水的体积为
答:(1)海水对实验模型顶部的压强为;
(2)此时钢缆对实验模型的拉力为;
(3)为了使实验模型脱离淤泥,起重船至少需要向外排出海水。
31. 【答案】(1)2200Ω
(2)44W (3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光时的电阻
【小问2详解】
控制电路,当时
此时电流为
控制电路电流
簧片B与A接通。工作电路,和并联,且均正常工作,工作电路消耗功率
【小问3详解】
根据表格数据知,亮度越大,电阻越小,照度从1.0~1.9之间电阻随着照度均匀变化,时
控制电路自动调光的临界值
当时
当时
的调节范围为。
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中考·新动向:目前中考的趋势是情境化题目增多,最近的中考试卷中出现了大量与实际生活、科技应用相关的情境题,如高铁、太空舱、浮式起重机等,要求学生能够将物理知识应用于实际情境中。另外现在的中考试卷中大量使用了图像、图表和实验装置图,要求学生具备较强的图像分析和数据处理能力。
中考·新考法:未来的中考物理试题将更加注重与实际生活的结合,尤其是科技应用、环境保护等热点话题。实验题将不仅考查学生的实验操作能力,还会增加对实验设计、数据分析和结论推导的考查。物理与化学、生物、地理等学科的结合将更加紧密,要求学生具备跨学科的综合能力。
命题·大预测:本卷中大量题目与实际生活、科技应用紧密结合,些题目不仅考查学生对物理知识的掌握,还要求他们能够将知识应用于实际情境中。多道题目配有图像或图表,如第4题的皮球运动轨迹图、第8题的玩具鸭浮力图等,考查学生的图像分析能力。部分题目涉及跨学科知识,如第17题的太阳能电池能量来源,结合了物理与天文学知识。
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、(本题共14小题,每小题2分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求)
1.2024年7月我国航展中展示了运-20 在低空中释放出干扰弹的过程,如图所示。干扰弹是具有较高温度的辐射弹,当敌方导弹跟踪来袭时,放出的高温干扰弹可诱骗敌方导弹改变前进方向,从而脱离原定的袭击目标。这种干扰弹主要辐射的是( )
A. 次声波 B.超声波
B. 紫外线 D.红外线
【答案】D
【解析】干扰弹是用来诱骗敌方红外制导武器脱离真目标,具有较高温度的红外辐射弹,亦称红外干扰弹,广泛地应用于飞机、舰船的自卫方面,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
2.如图所示,编钟是我国春秋战国时代的乐器.下列说法中错误的是( )
A. 敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的
B. 敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度不同
C. 敲击大小不同的钟能发出不同音调的声音
D. 人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同
【答案】B
【解析】
【详解】A.声音是由物体振动产生的.敲击钟时发出的声音是由钟振动而产生的,A选项说法正确,不符合题意;
B.不同声音在同一介质中的传播速度相同,敲击大小不同的钟发出的声音在空气中的传播速度相同,B选项说法错误,符合题意;
C.物理学中把声音的高低叫做音调,音调的高低与发声体的振动快慢有关,物体振动越快,频率越高,音调越高,敲击大小不同的钟发声频率不同,音调不同,C选项说法正确,不符合题意;
D.音色反映了声音的品质和特色,不同材料的发声体、结构不同,发出声音的音色不同,人耳能区分不同乐器的声音是因为它们的音色不同,D选项说法正确,不符合题意。
故选B。
3.福州美食的制作中蕴含着许多物理知识,以下分析正确的是( )
A. 刚出锅的卤煮很烫,是因为它含有的热量多
B. 酥脆的春卷飘香说明分子在不停地做无规则运动
C. 蒸煮粽子的过程是通过做功的方式增加粽子的内能
D. 煮佛跳墙时,汤沸腾后锅盖被顶起过程中的能量转化与热机的压缩冲程相同
【答案】B
【解析】
【详解】A.热量是过程量,不能说物体含有多少热量,故A错误;
B.春卷飘香是扩散现象,说明分子在不停地做无规则运动,故B正确;
C.蒸煮粽子的过程是通过热传递的方式增加粽子的内能,故C错误;
D.煮佛跳墙时,汤沸腾后锅盖被顶起过程中,水蒸气膨胀做功,内能转化为机械能,与热机的做功冲程相同,故D错误。
故选B。
4.将皮球从离地某一高度O点处水平抛出,球落地后又弹起,它的部分运动轨迹如图所示,下列说法正确的是
A. 皮球经过同高度的A、B两点时动能相等
B. 皮球第一次反弹后到达最高点P点时速度为零
C. 皮球在D点时的机械能小于在C点时的机械能
D. 若将皮球表面涂黑,则会在地面M、N两点留下两个大小相等的黑色圆斑
【答案】C
【解析】
【详解】A、由图知道,每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小,A点的机械能大于B点的机械能;机械能是物体动能与势能的总和,AB两点高度相同则重力势能相同,所以A点的动能大于B点的动能,故A错误.
B、从轨迹来看,皮球竖直下落的同时,也沿水平方向运动,所以,皮球第一次反弹后到达最高点P点时,竖直方向速度为零,但是仍然能往右运动,说明皮球还具有水平方向速度,故B错误;
C、每次皮球反弹后到的最高点都比上一次的最高点要低,说明皮球受到空气阻力,机械能逐渐变小.C点在D点之前,故D点的机械能小于C点的机械能,故C正确.
D、弹性势能大小与弹性形变程度有关,黑色圆斑的大小能反应小球弹性形变程度,圆斑越大,形变越大.M点与N点皮球的动能与重力势能都为零,又因为皮球在M点机械能大于N点机械能,故皮球在M点的弹性势能大于N点的弹性势能,故在M点的圆斑要大于在N点的圆斑,故D错误.
5.如图所示,一只大熊猫正抱着一根竹子在镜前欣赏自己的像。此时,它从镜中看到的自身像应该是图中的( )。
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】根据平面镜成像的特点,所成的像是虚像;像和物体形状、大小相同;
像和物体各对应点的连线与平面镜垂直;像和物体各对应点到平面镜间距离相等;
大熊猫通过平面镜成像,并且它的像与本身关于镜面对称,通过观察,只有选项D符合这一特点。
6.2024年2月18日,在马来西亚沙阿兰举行的亚洲羽毛球团体锦标赛男子团体决赛中,中国队3比0战胜马来西亚队,获得团体冠军。下列说法正确的是( )
A.打出去的羽毛球受到重力、球拍的作用力和空气阻力
B.球拍对羽毛球的力使球拍发生了形变
C.羽毛球运动到最高点时,若其所受力全部消失,羽毛球将处于静止状态
D.羽毛球在空中做曲线运动,说明力可以改变物体的运动状态
【答案】D
【解析】A.打出去的羽毛球受到重力、空气阻力作用,故A错误;
B.羽毛球对球拍的力使球拍发生了形变,故B错误;
C.羽毛球运动到最高点时,竖直方向速度为0,水平方向速度不为0,若其所受力全部消失,羽毛球将沿水平方向做匀速直线运动,故C错误;
D.羽毛球在空中做曲线运动,运动状态不断改变,说明力可以改变物体的运动状态,故D正确。
故选D。
7.为了拔除外来入侵物种“一枝黄花”,农业专家自制轻质拔草器,如图所示,用手对拔草器施力,可将植株连根拔起。若拔同一植株,手施力最小的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】该拔草器可看作一个杠杆,拔草器拐角处是支点,草对拔草器的压力为阻力,人手对拔草器的力为动力。根据杠杆平衡条件可知,当阻力一定,动力臂最大时,此时若阻力臂最小,则动力最小,当人手垂直于右侧直杆用力时动力臂最大,草离支点越近阻力臂越小,故C中手施力最小。故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
8. 如图所示,水平桌面上两个完全相同的玻璃缸装满了水,水中漂浮着大、小两只材质相同的玩具鸭。甲、乙两图中,水对玻璃缸底的压强分别为p1和p1;玻璃缸对桌面的压强分别为p3和p4;两只玩具鸭受到水的浮力分别为F1和F2;则它们的大小关系为( )
A. p1=p2, p3<p4 , F1=F2 B. p1<p2, p3<p4, F1<F2
C. p1>p2, p3=p4 , F1=F2 D.
【答案】D
【解析】
【详解】由题知,两个完全相同的玻璃缸装满了水,水深相同,根据p=ρgh可知,水对玻璃缸底的压强:p1=p2;因为玻璃缸对桌面的压力等于玻璃缸和水的总重力加上玩具鸭的重力,而玩具鸭漂浮,受到的浮力等于重力,由阿基米德原理可知,F浮=G排,则鸭子的重力与鸭子排开水的重力相等。所以玻璃缸对桌面的压力相等,又因为受力面积相同,根据可知,玻璃缸对桌面的压强:p3=p4;因为玩具鸭漂浮,所以F浮=G,因为两只玩具鸭材质相同,且大玩具鸭的体积大,所以大玩具鸭的重力大,则大玩具鸭受到的浮力大,即F1<F2。综上可知,p1=p2,p3=p4,F1<F2,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
9. 高铁站自助检票闸机可实现自动检票。如图所示,当乘客将身份证放在读卡处,系统检测到乘客有当日车票,开关S₁闭合;当摄像头扫描出人脸与身份证照片一致时,开关S₂闭合;此时电动机M才启动,闸门打开乘客通过。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由题知,只有开关S₁和S₂闭合,电动机M才启动,闸门打开乘客通过,这说明开关S1、S2共同控制电动机,它们是相互影响的,所以两个开关是串联的,且与电动机串联。
故选B。
10. 如图电路,闭合开关,灯L1、L2正常发光,电流表和电压表均有示数。过一会儿,灯L1突然熄灭,电流表示数变小,电压表示数为零。此过程出现的故障是
A. L1短路
B. L1灯丝烧断
C. 导线a或b开路
D. 导线c或d开路
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知,两个灯泡并联,电流表测量干路中的电流,电压表测量电源电压;
A.L1短路,同时发生电源短路,灯L2也不亮,故A不符合题意;
B.L1灯丝烧断,灯L2发光,电压表测量灯L2两端的电压,电压表有示数,故B不符合题意;
C.原来电流表测量干路中的电流,导线a或b开路,没有电流通过灯L1,灯L1熄灭,电流表测量通过L2的电流,由并联电路电流的规律可知电流表的示数变小,没有电流通过电压表,电压表的示数为零,故C符合题意;
D.导线c或d开路,没有电流通过电压表,电压表的示数为零,电流通过两个灯泡,两个灯泡发光,故D不符合题意。
11. 太空舱中的物体处于失重状态,宇航员在太空舱中可以实施的是( )
A. 用天平测物体质量
B. 用哑铃锻炼手臂肌肉
C. 用弹簧测力计测量摩擦力
D. 用弹簧拉力器健身
【答案】D
【解析】
【详解】A.虽然物体所含物质的多少,即质量,不会随位置的改变而改变,但质量的测量需要借助物体的重力来进行,所以在失重状态下,用天平测物体的质量是无法实现的,故A错误;
B.在完全失重的状态下,人可以用很小的力举哑铃,达不到锻炼的作用,故B错误;
C.摩擦力的大小与接触面的粗糙成度和压力大小有关,压力由重力产生,在失重状态下,没有摩擦力,不能用弹簧测力计测量摩擦力,故C错误;
D.利用弹簧拉力计锻炼身体,是依靠了弹簧的弹力,在失重状态下,弹力是依然存在的,因此,此项活动可以进行,故D正确。
故选D。
12. 图甲是灵敏电流计,图乙是其内部结构示意图。实验时,当有电流通过灵敏电流计,其指针就会发生偏转。下图中能反映其工作原理是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】灵敏电流计是根据通电导体在磁场中受到力的作用制成的。
A.图中有电源,闭合开关,说明通电导体在磁场中受到力的作用,故A符合题意;
B.闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,会产生感应电流,研究的是电磁感应现象,故B不符合题意;
C.闭合开关,灯泡发光,断开开关,灯泡不发光。为控制灯泡的简单电路。故C不符合题意;
D.图中是奥斯特实验,说明通电导体周围存在磁场,故D不符合题意。
故选A。
13. 如图所示,关于家庭电路及安全用电,下列说法正确的是( )
A.甲图中,站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线不会发生触电事故
B.乙图中,同一个插线板上不应同时使用很多大功率用电器
C.丙图中,洗衣机的金属外壳应该接在零线上
D.丁图中,空气开关跳闸,直接将其再次合闸就可以了
【答案】B
【解析】A.甲图中,站在绝缘凳上的人同时接触火线和零线,人的电压为220V,大于安全电压,会发生触电事故,故A错误;
B.乙图中,同一个插线板上不应同时使用很多大功率用电器,否则电路中电流较大,可能会导致插座损坏或者发生火灾,故B正确;
C.丙图中,洗衣机的金属外壳应该接在地线上,防止触电现象的发生,故C错误;
D.丁图中,空气开关跳闸,要先检查电路,确保无故障现象,再将其再次合闸,故D错误。
故选B。
14. 学校科技展示活动中,小强同学展示了一辆自己组装的玩具车,它具有“原地灯光秀”“调速前进”和“定速后退”三种工作模式。通过控制开关S₁、S₂和滑动变阻器R₁来改变灯 L的亮度,实现“原地灯光秀”;通过改变直流电动机的转动方向及转速,实现“调速前进”或“定速后退”,如图所示。已知电源电压不变,标有“0.6A”的灯L 电阻, 且不变,定值电阻。 当玩具车在“原地灯光秀”模式工作时,电流表A的最大示数为0.4A。下列说法正确的是( )
A. 电源电压为9V
B. 开关S闭合,S₁接2,S₂接2时,玩具车处于“原地灯光秀”模式
C. 开关S闭合, S₁接2, S₂接1时, 玩具车处于“调速前进”模式
D. 玩具车在“定速后退”时,电路消耗的总功率小于 2.4W
【答案】D
【解析】
【详解】A.当玩具车工作在“原地灯光秀”模式时,电流表A最大示数为0.4A,电源电压不变,根据可知,电路中总电阻最小时电流最大,因此此时滑动变阻器R1连入电路的电阻为零,电路为灯L与R2的串联电路,电源电压为
故A错误;
B.开关S闭合,S₁接2,S₂接2时,电路中只有灯L工作,不能调光,故B错误;
C.开关S闭合, S₁接2, S₂接1时,灯、电动机和R2串联,滑动变阻器R₁没有接入电路中,不能改变电动机的转速,故C错误;
D.开关S闭合, S₁接2, S₂接1时,灯、电动机和R2串联,滑动变阻器R₁没有接入电路中,不能改变电动机的转速,玩具车在“定速后退”,此时电路消耗的总功率为
由于电动机的电阻不可能小于0,电路为灯L与直流电动机、定值电阻R2的串联电路,因此电路消耗的总功率小于2.4W,故D正确。
故选D。
二、填空题(本大题共6小题,每空1分,共12分)
15.中国高铁正以速度最快、成本最低、运营里程圾长等优势成为“中国制造”的新名片。某趟从郑州东至北京西的高铁列车线路全长692km,运行时间为2h,则该趟高铁列车全程的平均速度约为___________km/h;坐在飞驰的高铁列车上的乘客认为自己是静止的,是以___________为参照物的。
【答案】 ①. 346 ②. 列车
【解析】
【15题详解】
[1]该趟高铁列车全程的平均速度约为
[2]坐在飞驰的高铁列车上的乘客以高铁列车为参照物,相对位置不变,因此是静止的。
16.“拗九节”是福州特有的民间传统节日,弘扬了中华民族敬老的传统美德。煮“拗九粥”时,是通过_______的方式增大了粥的内能;若煮熟一锅“拗九粥”相当于将5kg的水从20℃加热至100℃,则这锅粥吸收的热量是_______J。【】
【答案】 ①. 热传递 ②. 1.68×106
【解析】
【详解】[1]煮“拗九粥”时,“拗九粥”从水中吸收热量,是能量的转移过程,因此是通过热传递的方式改变了“拗九粥”的内能。
[2]由知道,这锅粥吸收的热量是
17.“天宫课堂”在中国空间站开讲,同学们能通过电视看到空间站的情景是依靠________(选填“超声波”或“电磁波”)传递信息的,空间站通过太阳能电池获得能量,太阳能来自于太阳内部的_________变(选填“核聚”或“核裂”)。
【答案】 ①. 电磁波 ②. 核聚
【解析】
【详解】[1]电磁波可以在真空中传播,声波传播需要介质,因此同学们能通过电视看到空间站的情景是依靠电磁波传递信息的。
[2]在太阳的核心,氢原子核在极高的温度和压力下碰撞并融合成氦原子核,发生了聚变,释放出巨大的能量。
18.无论汽车落水还是遇雨被淹,乘客都应立刻开门逃生,越迟疑车门越难推开,因为车辆被淹越深,车门下部O处受到水的压强越___,紧急情况下,应挥动逃生锤的____(A/B)端砸向玻璃窗的边角,破窗逃离。
【答案】 ①. 大 ②. B
【解析】
【详解】[1][2]车辆被淹越深,根据液体压强公式p=ρgh得,O点的压强就越大,故门将更难打开;应用逃生锤时,应选择B端砸向玻璃窗的边角,因为B端的受力面积小,压强大,容易砸破玻璃窗。
19. 一个小球从某高度处由静止开始下落到竖直放置的轻弹簧上,图甲表示小球刚接触弹簧的瞬间,图乙表示小球将弹簧压缩至最短的时刻,甲图到乙图的过程中小球速度v与所受的弹簧弹力F的关系图像如图丙所示。该过程小球速度的变化情况是________;弹簧产生的弹力F________小球的重力G(选填“大于”、“小于”或“等于”)时,小球运动速度达到最大。
【答案】 ①. 先增大后减小 ②. 等于
【解析】
【详解】[1]由图丙可知,小球速度变化情况是:速度先逐渐增大,达到最大值后又逐渐减小,即先增大后减小。
[2]刚开始弹簧的形变量较小,产生的弹力较小,重力大于弹力,小球做加速运动;弹力随着弹簧压缩程度变大而变大,当弹力大于重力时,小球做减速运动,所以当弹力等于重力时,小球的速度达到最大值。
20.如图所示,F1=4N,F2=3N,此时物体A相对于地面静止,物体B以0.1m/s的速度在物体A表面向左做匀速直线运动(不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦),则拉力F2的功率为___________W,物体A和地面之间的摩擦力为___________N。
【答案】 ①. 0.6 ②. 2
【解析】
【详解】[1]如图,由两段绳子吊着动滑轮,绳子自由端移动的速度为
拉力F2的功率为
[2]不计弹簧测力计、滑轮和绳子的自重及绳轮间的摩擦,所以绳子对B的拉力为
B做匀速直线运动,所以,B受到的拉力和滑动摩擦力为一对平衡力,大小相等,方向相反,所以,A对B的滑动摩擦力大小为6N,方向水平向右;A对B的滑动摩擦力与B对A的滑动摩擦力是一对作用力,大小相等,方向相反,所以,B对A的滑动摩擦力大小为6N,方向水平向左;物体A相对于地面静止,则它受到平衡力作用,所以,A和地面之间的摩擦力为
三、作图题(本题共2小题,每小题2分,共4分)
21.闭合开关,小磁针静止在螺线管左侧,在图中括号内标出电源“+”或“-”极,并用箭头标出图中磁感线方向。
【答案】
【解析】
【详解】由图可知,小磁针右侧为N极,根据异名磁极相互吸引,则螺线管左侧对应为S极,根据安培定则可知,电流从右侧流入螺线管,则电源右侧为正极;在螺线管的外部,磁感线由N极出发回到S极,据此画出磁感线方向,如图所示:
22.如图甲所示,某热心市民正在扶起一个垃圾桶,请在图乙中作出力F对应的力臂l和垃圾桶重力的示意图。
【答案】
【解析】
【详解】反向延长力F的作用线,然后过支点O点作力的作用线的垂线段即为F对应的力臂l;从垃圾桶的重心沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段,并用符号G表示,如图所示:
四、简答题(本题共1小题,共4分)
23.如图所示是我国自行设计研制的大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600演练喷水救火的情景。请你回答:
(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,动能怎样变化?
(2)飞机机翼为什么设计成上表面弯曲,下表面较平的上下不对称的形状?
【答案】(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小。
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
【解析】
【详解】(1)飞机匀速飞行且喷水救火过程中,飞机的质量变小,速度不变,故动能变小;
(2)飞机机翼上方是凸形的,下方是平的,相同时间内,空气通过上方的路程大,通过上方的速度更大,通过下方的路程小,通过下方的速度更小,根据流体流速与压强的关系可知,流体流速越大,压强越小,则飞机机翼上方的压强小,下方压强大,机翼受到压强差的作用,受到压力差的作用,产生向上的升力作用。
五、实验题(本题共5小题,每空1分,共30分)
24. 实践小组计划制作一个温度计,设计图纸如图1所示。为挑选合适的液体装入自制温度计内,实践小组对备选液体a和b的吸热性能进行测试,用如图2的实验装置分别加热质量相等的液体a和b,测得的温度随时间变化的图线如图3。
(1)图1中温度计的原理是液体的__________;
(2)图2中温度计的示数为__________℃;
(3)分析图像可知:液体b在沸腾过程,吸收热量,温度__________。实验过程中液体a没有出现沸腾现象,原因是其温度没有达到__________;
(4)经过分析与讨论,实践小组决定选择液体a制作温度计,原因是选择液体a制作温度计,量程较大;且液体a__________,温度变化较快。
【答案】(1)热胀冷缩
(2)98 (3) ①. 不变 ②. 沸点
(4)比热容较小
【解析】
【小问1详解】
温度的变化不易直接测量,温度的变化可以引起物体的体积变化,图中液体温度计原理是液体的热胀冷缩性质。
【小问2详解】
温度计的分度值为1℃,温度计的示数为98℃。
小问3详解】
[1]根据图像可知,液体b加热过程中,不断吸收热量,达到98℃后开始沸腾,温度不再上升。
[2]液体沸腾需要达到沸点并不断吸热,温度保持不变,图中不断吸热,温度不断上升,没有沸腾,可能是其温度没有达到沸点。
【小问4详解】
液体a的沸点高,可以在较高温度下不沸腾,制作温度计的量程更大,吸收相同的热量,液体a的温度变化更快,表明其比热容更小,制成温度计后反应更灵敏。
25. 图是探究动能大小与哪些因素有关的实验情景。
(1)实验中,小球的动能由______转化而来,其大小通过木块 M ______来反映;
(2)将同一个小球放在斜面上不同高度,已知h甲 >h乙,这是为了改变小球到达水平面时的 ______;
(3)观察现象,发现图甲中木块最终停在b点位置,图乙中木块最终停在a点位置。分析可得:质量相同的物体,速度越大,动能越______。
【答案】 ①. 重力势能 ②. 被推动的距离 ③. 速度 ④. 大
【解析】
【24题详解】
(1)[1][2]实验中,小球从高处滑下,重力势能转化为动能。通过比较木块被推动的距离可以反映小球动能的大小。
(2)[3] 小球到达水平面的速度大小与小球下滑的高度有关;让同一个小球从不同的高度由静止开始滚下,目的是使小球到达水平面时的速度不同,是为了研究小球动能的大小与速度的关系。
(3)[4]甲乙实验中小球的质量相同,下滑的高度h甲 >hz,则甲实验中小球到达水平的速度较大,由图可知甲实验中木块被推动的距离较远,小球对木块做功较多,说明此时的小球动能较大。分析可得:质量相同的物体,速度越大,动能越大。
26. 如图,在《探究凸透镜成像规律》的实验中:
(1)如图甲,平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,此凸透镜的焦距为_____cm、实验前应调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在_____;
(2)实验过程中,当蜡烛与凸透镜的距离如图乙所示时,在光屏上可得到一个清晰的倒立、_____的实像,生活中利用这个规律制成的光学仪器是_____;
(3)实验时,由于实验时间较长,蜡烛变短,光屏上的像会向_____移动;
(4)仍如图乙,蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,蜡烛和光屏位置不变的情况下,将凸透镜移至_____cm的刻度线处,光屏上会再次呈现清晰的像;
(5)如图丙所示,将蜡烛放在P点,若切除凸透镜中间的阴影部分后,再将剩余部分靠拢重新结合在一起,蜡烛能成_____个像。
【答案】(1) ①. 10.0 ②. 同一高度
(2) ①. 放大 ②. 投影仪
(3)上 (4)65
(5)2
【解析】
【小问1详解】
[1]平行光正对凸透镜照射,光屏上出现一个最小最亮的光斑,即该点为焦点,在20cm处,凸透镜在10cm处,焦点到凸透镜的距离为焦距,即
f=20cm-10cm=10cm
[2]在探究凸透镜成像规律的实验中,为了使像呈现在光屏中央,应该调节烛焰、凸透镜、光屏三者的中心,使它们在同一高度。
【小问2详解】
[3][4]由图可知,蜡烛在35cm刻度处,物距为15cm,小于两倍焦距,大于一倍焦距,故光屏上成的是倒立、放大的实像。生活中的投影仪是根据这一原理制成的。
【小问3详解】
实验过程中,蜡烛燃烧变短,根据“过光心的光传播方向不变”可知,像会向光屏的上方移动。
【小问4详解】
蜡烛、透镜和光屏分别在35cm、50cm、80cm刻度线处,物距、像距分别为15cm、30cm,成的是倒立、放大的实像。根据光的折射中光路是可逆的,蜡烛和光屏位置不变,移动凸透镜使物距、像距交换,即可在光屏上再次呈现清晰的像,则凸透镜应在
80cm-15cm=65cm
刻度处。
【小问5详解】
因为凸透镜中间厚,边缘薄,若切除凸透镜中间的阴影部分,再将剩余部分靠拢合在一起,相当于两个透镜,光心位置改变了,上面的像下移,下面的像上移,错位将成两个像。
27. 小明用天平和量筒测量一个外形不规则且不溶于水的固体的密度(已知该固体的密度小于水的密度)。
(1)测量过程如下:
①将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节______,使指针指在分度盘的中央刻度线,天平平衡;
②把该固体放在天平左盘,平衡时右盘砝码和游码在标尺上的位置如图甲所示,该固体的质量为______g;
③用量测测该固体的体积时,用细线将小金属球绑在固体下方(具体测量过程如图乙所示),该固体的体积为______cm3;
④该固体的密度为______kg/m3;
(2)实验结束后,小明没有利用天平和量筒,用弹簧测力计,具体过程如下:
①用细线系着小金属球,将其挂在弹簧测力计下,测出小金属球的重力G;
②在烧杯中装入适量的水,将挂在测力计下的小金属球完全浸没在水中(小金属球没有碰到烧杯底和侧壁),读出弹簧测力计示数F;
③该小金属球的体积V小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水);
④该小金属球的密度ρ小金属球=______(用字母表示,水的密度为ρ水)。
【答案】(1) ①. 平衡螺母 ②. 16.4 ③. 20 ④. 0.82×103
(2) ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
[1] 使用天平时,要将天平放在水平桌面上,把游码调至标尺左端的零刻度线处,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央刻度线,天平平衡。
[2] 如图甲所示,横梁标尺分度值为0.2g,则该固体的质量为
[3] 如图乙所示,量筒的分度值为,根据排水法,固体的体积为
[4] 该固体的密度为
【小问2详解】
[1] 根据称重法,小金属球完全浸没在水中时受到的浮力为
则该小金属球的体积为
[2] 该小金属球的密度为
28. 测量未知电阻R阻值的实验中,用到的实验器材有:两节新干电池、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、导线若干。
(1)实验小组的同学连接的电路如图甲所示,闭合开后,电流表__________(选填“有”或“没有”)示数;
(2)甲图电路中存在导线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的接法,只能更改一根导线;____
(3)正确连接电路后,闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,则被测电阻的阻值大小为__________Ω;通过调节滑动变阻器,测得多组Rx的电压值和电流值,最后算出阻值Rx的平均值,这样做的目的是______;
(4)把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,根据两次实验的数据绘制出I-U关系图像,如图丙,其中小灯泡的I-U关系图线是__________(选填“a或b”),你的判断理由是_____;
(5)完成上述实验后,实验小组的同学借助阻值已知的定值电阻R0和另一个电压表,设计了如图丁所示的电路来测量未知电阻的阻值。
①电路图中虚线框内的元件组合相当于一个表;
②闭合开关,调节滑片的位置,读出此时电压表V和V0的示数分别为Ux和U0;
③未知电阻Rx=__________(用测量量和已知量符号表示)。
【答案】 ①. 没有 ②. ③. 5 ④. 求平均值减小误差 ⑤. a ⑥. 小灯泡的阻值受温度的影响,随温度的升高而增大,不是一个定值 ⑦.
【解析】
【详解】(1)[1]实验小组的同学连接的电路如图甲所示,电压表和电流表串联后并联在待测电阻两端,因为电流表内阻较小,相当于短路,电压表内阻非常大,相当于开路,所以闭合开关后,电压表有示数,电流表无示数。
(2)[2]甲图电路中电压表和电流表串联后并联在待测电阻两端,即图中滑动变阻器到待测电阻的导线连接错误,应该改为电流表的负接线柱与待测电阻的右接线柱连接。如图所示:
(3)[3]闭合开关,当电压表示数为1.2V时,电流表示数如图乙所示,电流表选择分度值为0.02A的小量程,示数为0.24A,根据欧姆定律可得被测电阻的阻值大小
[4]测量未知电阻的阻值,进行多次实验的目的是为了求平均值减小误差。
(4)[5][6]把图甲中的未知电阻换成小灯泡,测量小灯泡的电阻,小灯泡的阻值受温度的影响,随温度的升高而增大,不是一个定值,则小灯泡的I-U图像是一条曲线,所以小灯泡的I-U关系图线是a。
(5)[7]由图可知,待测电阻与已知的定值电阻R0串联,电压表V测量待测电阻两端电压为Ux,电压表V0的测量定值电阻R0两端电压为U0,根据欧姆定律以及串联电路电流规律可得待测电阻通过的电流
根据欧姆定律待测电阻的阻值
六、计算题(本题共3小题,其中29题6分,30题7分,31题9分,共22分)
29. 一款采用增压技术的挂烫机,简化电路如图所示,电源电压为220V,R1、R2是电热丝,R1=60.5Ω。开关S接2、3时处于慢热挡,开关S接3、4时处于速热挡。速热挡功率为1200W,使100mL的水温度从20℃升高到120℃用时40s。求:[c水=4.2×103J/(kg•℃)]
(1)速热过程水吸收的热量;
(2)R2的阻值;
(3)速热过程的加热效率。
【答案】(1)4.2×104J;(2)121Ω;(3)87.5%
【解析】
【详解】解:(1)由可得水的质量为
m水=ρ水V水=1.0×103kg/m3×100×10﹣6m3=0.1kg
速热过程水吸收的热量
Q吸=c水m水Δt=4.2×103J/(kg∙℃)×0.1kg×(120℃﹣20℃)=4.2×104J
(2)当挂烫机处于速热挡时,开关S接3、4,R1和R2并联,R1两端的电压与电源电压相等,等于220V,则R1的功率为
R2的功率为
P2=P速热﹣P1=1200W﹣800W=400W
R2的电阻为
(3)速热过程中消耗的电能为
W=P速热t=1200W×40s=4.8×104J
速热过程的加热效率为
答:(1)速热过程水吸收的热量为4.2×104J;
(2)R2的阻值为121Ω;
(3)速热过程的加热效率为87.5%。
30. 浮式起重机又称起重船,它可以利用船体提供的浮力和船上的起重系统来完成起吊作业。如图甲是某起重船的图片,图乙是它的简化示意图。OB是起重臂,向上提升重物时,起重臂OB保持静止,通过固定在B点的绞车(图中未画出)回收钢缆,将重物吊起。(不计起重臂、绞车和钢缆的重力,不计摩擦,)
(1)某次模拟打捞作业时,密闭长方体实验模型底部嵌入海底淤泥中,顶部到海面的距离为100m。则海水对实验模型顶部的压强为多少Pa?
(2)该实验模型的长为5m,宽为4m,高为5m,总质量为600t。起吊前,先向船舱中注入适量的水,再将钢缆紧紧地连接到绞车上。接着逐渐排出船舱中的水并保持吃水深度不变,当钢缆刚好能拉动实验模型时,停止排水。问此时钢缆对实验模型的拉力为多少?
(3)为了使实验模型脱离淤泥,起重船至少需要向外排出多少的海水?
【答案】(1);(2);(3)
【解析】
【详解】解:(1)密闭长方体实验模型顶部到海面的距离为100m,则海水对实验模型顶部的压强为
(2)模型顶部的面积
受到海水的压力
模型总质量
则重力
当钢缆刚好能拉动实验模型时,模型受力平衡,由于模型陷入淤泥中,所以不受浮力作用,即钢缆对模型的拉力为
(3)由于起重船的船身稳定且吃水深度保持不变,则起重船受到浮力不变,则排出船舱中水的重力等于钢缆的拉力,所以
则
由密度公式可知,排开的水的体积为
答:(1)海水对实验模型顶部的压强为;
(2)此时钢缆对实验模型的拉力为;
(3)为了使实验模型脱离淤泥,起重船至少需要向外排出海水。
31. 图是实践小组设计的光控路灯原理图,由控制电路和工作电路组成。光越强,光照度E越大,光敏电阻的阻值随照度E的变化关系如下表所示,是照度的单位。干簧管是不计电阻的单刀双掷开关,当通过线圈的电流时,干簧管的簧片B与A接通;时,簧片B与C接通。已知控制电路电源电压可调,可变电阻可调范围为;工作电路电源电压,灯泡和规格均为“”。
照度
0.1
0.4
0.7
1.0
1.3
1.6
1.9
光敏电阻
30.0
8.0
6.2
5.0
4.4
3.8
3.2
(1)求灯泡正常发光时的电阻;
(2)当控制电路时,求工作电路消耗的电功率;
(3)若要在时路灯自动调亮,求的调节范围。
【答案】(1)2200Ω
(2)44W (3)
【解析】
【小问1详解】
灯泡正常发光时的电阻
【小问2详解】
控制电路,当时
此时电流为
控制电路电流
簧片B与A接通。工作电路,和并联,且均正常工作,工作电路消耗功率
【小问3详解】
根据表格数据知,亮度越大,电阻越小,照度从1.0~1.9之间电阻随着照度均匀变化,时
控制电路自动调光的临界值
当时
当时
的调节范围为。
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